(57)【要約】【課題】  複数の無線ユニットに共有の放熱フィンを備えることで、小型化、軽量化を図った無線装置を提供することを目的とする。【解決手段】  複数の無線ユニットを実装する無線装置において、前記複数の無線ユニットの各々の任意の部分が、共有する放熱フィンに接触することを特徴とし、さらに、前記複数の無線ユニットは、現用系と予備系の無線ユニットを含み、該現用系と予備系の何れか一方が本動作であり、もう一方が待機動作である場合の合計消費電力に応じた前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線ユニットを実装する無線装置において、
前記複数の無線ユニットの各々の任意の部分が、共有する放熱フィンに接触することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記請求項１の無線装置であって、
前記複数の無線ユニットは、現用系と予備系の無線ユニットを含み、
該現用系と予備系の何れか一方が本動作であり、もう一方が待機動作である場合の合計消費電力に応じた前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする無線装置。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２記載の無線装置であって、
前記複数の無線ユニットは、送信用と受信用の無線ユニットを含み、
該送信用と受信用の何れか一方が本動作であり、もう一方が待機動作である場合の合計消費電力に応じた前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする無線装置。
【請求項４】
放熱フィンを備えて、複数の無線方式の無線ユニットを実装する無線装置において、
前記複数の無線方式の無線ユニットは、通信状態である場合に少なくとも１つの何れかの無線方式が選択されて無線通信が行われる無線装置であって、
前記複数の無線方式のうち少なくとも１つの何れかが選択されて最大の消費電力となる場合に応じて、前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする無線装置。
【請求項５】
送信ユニット、または受信ユニット、または送受信ユニットの少なくとも何れかのユニットを複数備えた無線装置において、
該無線装置は、放熱フィン、及び、放熱ファンを有し、
前記少なくとも何れかのユニットのうちの何れかが本動作となる場合に、その他のユニットが待機動作となるように制御され、
前記本動作に係るユニットとその他のユニットが同時に消費する電力である合計消費電力に基づいて、前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定され、且つ、放熱ファンの動作制御が為されることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信機、または無線受信機、または無線送受信機等の無線ユニットより構成される無線装置に関し、特に、無線装置の電力消費に伴う発熱を放熱するための放熱技術を有する無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線装置の無線ユニットには、各種の電子回路や高周波回路が搭載されており、それらの回路が発熱するために、無線装置の必要な各所に放熱するための放熱フィンや放熱ファンなどが備えられている。
【０００３】
図８は、従来の無線装置の一例を示すものである。
この図８においては、複数の無線ユニット（７〜１２）と、各無線ユニットに取付けられた放熱フィン１９とを備えて無線装置２’を構成している。
無線ユニットの各々は、無線送信部７または９または１１、及び、無線受信部８または１０または１２を１組の無線送受信部とし、この無線送受信部が通話用１３とデータ用１４の２組の無線送受信部があり、さらに、これらの故障の際やメンテナンスを行う際にも通信動作を補償するため、現用系１５と予備系１６の２重化とし、そしてさらに、通話用とデータ用の何れかの故障の場合にも通信動作を補償するための無線送受信部を非常用１８として備えており、通信動作そのものの断が高度に生じ難い無線装置２’を構成している。
【０００４】
そして、各々の無線送信部、無線受信部には放熱フィン１９が備えられている。
通常、放熱フィンは、その面積や体積により放熱効率が左右され、各々の無線送信部、無線受信部が動作する場合の最大の消費電力、すなわち最大消費電力の場合にも放熱作用が正常に働くようにその面積や体積が設定される。
【０００５】
従来の放熱技術を備えた無線装置に関する技術としては、例えば特許文献１〜特許文献３がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９００９１号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８５６３号公報
【特許文献３】特開平１１−１１２１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来の無線装置２’は、無線送信部、無線受信機等の無線ユニットを複数個実装した構成としているが、同時に全ての無線送信部、無線受信部が通信状態となることはないにも係らず、各無線送信部、無線受信部毎に最大消費電力に応じた放熱フィン１９の面積や体積を有しているため、無線装置全体が大型化し、重量も重くなってしまうという問題点があった。
このことは、無線装置２’の送受信が行われる場合に、同時に最大消費電力を必要とする無線ユニットは、１個または複数個であり、一度に全ての送受信器が、送受信状態になるわけではない。
しかし、個々の各無線ユニットは、送受信していない場合であっても、送受信動作時に備えて、最大消費電力の場合の放熱に必要な大きさの放熱フィン１９が必要であって、無線装置の専有スペースを大きく取る必要が生じるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術に鑑みて為されたもので、複数の無線ユニットに共有の放熱フィンを備えることで、小型化、軽量化を図った無線装置を提供することを目的とする。
また、本発明は上記従来技術に鑑みて為されたもので、同時に全ての無線送信部、無線受信部が通信状態となることはないことを利用して、予め同時に消費される消費電力に応じた放熱フィンの設定とすることで、複数の無線送信部、無線受信部の放熱を効率良く行うことのできる無線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の問題点を解決するための本発明は、複数の無線ユニットを実装する無線装置において、前記複数の無線ユニットの各々の任意の部分が、共有する放熱フィンに接触することを特徴とする。
【００１０】
またさらに、上記従来の問題点を解決するため本発明は、前述に加えて、前記複数の無線ユニットは、現用系と予備系の無線ユニットを含み、該現用系と予備系の何れか一方が本動作であり、もう一方が待機動作である場合の合計消費電力に応じた前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする。
【００１１】
またさらに、上記従来の問題点を解決するため本発明は、前述に加えて、前記複数の無線ユニットは、送信用と受信用の無線ユニットを含み、該送信用と受信用の何れか一方が本動作であり、もう一方が待機動作である場合の合計消費電力に応じた前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、上記従来の問題点を解決するため本発明は、放熱フィンを備えて、複数の無線方式の無線ユニットを実装する無線装置において、前記複数の無線方式の無線ユニットは、通信状態である場合に少なくとも１つの何れかの無線方式が選択されて無線通信が行われる無線装置であって、前記複数の無線方式のうち少なくとも１つの何れかが選択されて最大の消費電力となる場合に応じて、前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定されることを特徴とする。
【００１３】
また、上記従来の問題点を解決するため本発明は、送信ユニット、または受信ユニット、または送受信ユニットの少なくとも何れかのユニットを複数備えた無線装置において、該無線装置は、放熱フィン、及び、放熱ファンを有し、前記少なくとも何れかのユニットのうちの何れかが本動作となる場合に、その他のユニットが待機動作となるように制御され、前記本動作に係るユニットとその他のユニットが同時に消費する電力である合計消費電力に基づいて、前記放熱フィンの面積若しくは体積が設定され、且つ、放熱ファンの動作制御が為されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の無線ユニットに共有の放熱フィンを備えることで、小型化、軽量化を図った無線装置を提供することができる。
また、本発明によれば、同時に全ての無線送信部、無線受信部が通信状態となることはないことを利用して、予め同時に消費される消費電力に応じた放熱フィンの設定とすることで、複数の無線送信部、無線受信部の放熱を効率良く行う無線装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態である無線装置を示す第１実施例である。
この図１においては、複数の無線ユニット（７〜１２）と、この複数の無線ユニットが共有する放熱フィン３とを備えて無線装置２を構成している。
無線ユニットの各々は、現用系１５と、予備系１６と、非常系１８、とより構成される。
現用系１５、及び、予備系１６は、無線送信部７及び無線受信部８による通話用無線送受信部１３と、無線送信部９及び無線受信部１０によりデータ用無線送受信部１４とより構成される。
また、非常系１８は、無線送信部１１及び無線受信部１２により構成される。
これらの無線ユニットのうち、通常同時に送信動作または受信動作が為されるのは、１つまたは複数の無線ユニットである。
【００１６】
このことは、無線通信方式や無線通信が行われる場合の動作ソフトウェア等にもよるが、例えば、単向プレストークによる無線通信では、送信と受信が同時に行われるものではなく、送信か受信かの何れか一方の無線通信が為される。
また例えば、通話とデータを同じ周波数帯で通信する場合は、通話系１３とデータ系１４が同時に動作されずに、何れか一方の無線通信が為される通信方式もある。
そして、通常、現用系と予備系を持つ無線装置の場合、故障の際やメンテナンスを行う際にも通信動作を補償するための２重化構成であって、現用系１５と予備系１６の何れか一方だけが無線通信を行う。
そしてさらに、通話用１３、またはデータ用１４の制御そのものに不具合が発生する場合に備えて、非常系１８を備え、通話用またはデータ用の何れかの故障等の際にも通信動作を補償するようにしている。
このように本発明の実施の形態においては、通信動作そのものの断が高度に生じ難い無線装置２を構成している。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態である無線装置の第１実施例における消費電力の関係を説明する表である。
無線ユニットの各々には、各種の電子回路や高周波回路が搭載されており、それらの回路は消費電力によって発熱する程度が異なる。
そして、これらの各無線ユニットは、例えば最大消費電力が１８Ｗ（ワット）に設定されており、単純に全無線ユニットの最大での消費電力は１８０Ｗ（＝無線ユニットの数１０＊各最大消費電力１８Ｗ）となる。
しかしながら、例えば送信と受信が同時に為されないが、通話とデータの送信または受信の何れかは同時に為される通信の場合には、次のような消費電力となる。
【００１８】
通話系の無線送信部は、現用系として送信動作中は消費電力が大きくなり（図２の表中、消費電力は１８Ｗ）、予備系としての待機中には小さくなる（図２の表中、消費電力は４Ｗ）。
また、データ系の無線送信部は、現用系として送信動作中は消費電力が大きくなり（図２の表中、消費電力は１４Ｗ）、予備系としての待機中には小さくなる（図２の表中、消費電力は４Ｗ）。
そして、現用系と予備系のうち、何れか一方のみ（通常は現用系）が通信動作を行い、もう一方（通常は予備系）は待機中となる。
【００１９】
これは前述したように、単向プレストークによる無線装置である場合、送信と受信が同時に行われるものではなく、送信か受信かの何れか一方の無線通信が為され、すなわち、図２の表においては、現用系の通話用の無線送信部７と、現用系のデータ用の無線送信部９が送信動作中であって、他の無線ユニットは待機中となることを示す。
そして、現用系から予備系に切り替ったとしても、または、送信動作から受信動作に切り替ったとしても、無線装置２全体の消費電力は、図２の表中の動作消費電力の合計（＝６４Ｗ）よりも大きくなることはない。
したがって、無線装置２全体の消費電力としては、各無線ユニットの最大消費電力を単純に合計した１８０Ｗではなく、各無線ユニットが同時に消費する電力６４Ｗであり、約１／３程度（６４Ｗ／１８０Ｗ）となる。
そして、放熱フィン３の放熱面積または、無線装置２全体の各無線ユニットに共有する放熱フィン３とすることで、各無線ユニットの各々に放熱フィンを備えた従来の構成に比較して、約１／３程度のフィン面積若しくはフィン体積の設定とすることができる。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態である列車無線装置を示す実施例である。
この図３は、例えば列車の底部等に取付ける無線装置の具体例であり、前述した図１による無線装置を周辺の電気回路等と共に架に収納する場合の一例を示す。
図３においては、筐体１、無線装置２（前述した図１の第１実施例）、放熱フィン３（前述した図１の第１実施例）、放熱ファン４、電源５、基板部６、列車の底部に取付ける取付具、等より構成される。
この図３に示す無線装置は、列車内の運転席にある通信制御卓（図示せず）と、接続され、当該列車内と、他の列車、若しくは、各所の駅の通信管理所等との無線通信を行う。この無線通信は、音声通話の送受信、及び、発車時刻や到着時刻等のデータによる送受信が為される。
そして、送受信には前述した第1実施例の無線装置により、例えば、プレストークによる送信と受信の片方向ずつの送信または受信が為される。
【００２１】
ここで、この図３に示すような、前述した図１の無線装置を含む架全体の放熱対策について説明する。
無線装置２は通信制御卓との信号のやり取りを行う基板部６と接続され、また、架内部の放熱を行うためのファン４が設置され、これらは、電源５より電力供給されて動作する。
そして、放熱フィン３により各無線ユニットの発熱を架内部に放熱し、ファン４により架内部と外気との熱交換が為されることで、より効果的な放熱対策となる。
本実施例においては、３つのファン（放熱ファン４）が設置されており、例えば、どの無線ユニットにおいても通信動作が行われていないような場合は、１つか２つのファンが動作し、通信動作が行われる場合に３つ全部のファンが動作する、というような放熱ファン４の動作を基板部６の制御により行うことができる。
また、例えば、ファンの回転速度を制御することにより、通信動作による消費電力に応じて放熱を行うことができる。
【００２２】
さらに、架内部に温度センサ（図示せず）を設置することで、予め設定した任意の温度に応じて各放熱ファン４の動作を制御することもできる。
これは例えば、列車が停止している場合は外気との熱交換がされ難く、走行中は熱交換がされ易い、などの場合に、無線装置２の通信動作と、温度センサによる架内部の温度との関係を予め基板部６のメモリ手段に記憶しておき、放熱ファン４のオンオフ動作や回転数を制御するものである。
このように、無線装置２の直接の放熱を行う放熱フィン３と、無線装置２を含む架内部の放熱を、無線装置２の通信動作の状態に応じて、すなわち、通信による消費電力に応じて、適切に行うように放熱フィンと放熱ファンが組み合せて設定されることにより、より効率の良い放熱を行う無線装置とすることができる。
【００２３】
なお、電源５は、架内部ではなく列車の別の位置に設置され、電源ラインの接続による電力供給であっても良い。
また、架内部の空間部分によっては、ファン４は必ずしも必要な構成ではない。
このことは、例えば、架内部の空間部分が広く、放熱フィン３のみでも充分な放熱効果が得られる、または、筐体１にスリットを設けることで外気と架内部の熱交換が容易に為される、若しくは、放熱フィン３が筐体１の外側部分にある（すなわち、外気に直接触れるように設置される）等による。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態である放熱フィンを示す実施例である。
この図４においては、従来の放熱フィン１９と本発明の実施例である放熱フィン３とを並べて比較した図である。
従来の放熱フィン１９は、各無線ユニットの各々（前述した第1実施例の無線装置の場合には１０個の無線ユニットの各々）に取り付けられるものであり、本発明の実施例である放熱フィン３は、１０個の無線ユニットを並べ、各無線ユニットの背面側に共有して取り付けるものである。
そして、各無線ユニットの稼働による発熱を共有している放熱フィン３により、平均して放熱させることができる。
そして従来は、発熱容量１８Ｗの放熱フィン１９を１０個、合計１８０Ｗ分の放熱フィンのフィン面積またはフィン体積を必要としたが、本発明の実施例では６４Ｗのフィン面積またはフィン体積である放熱フィン３によるため、従来に比較して約１/３の放熱容量の放熱フィンで放熱性能を満たすことになる。
【００２５】
なお、各無線ユニットは前述した図３の筐体１にプラグイン構造により挿入され、また、各無線ユニットの各々が背面にある共有の放熱フィン３に各々接触し、各無線ユニットの発熱を放熱させる。
このように、共有の放熱フィン３が各々の無線ユニットの放熱を共用させることにより、平均化させて放熱フィンの専有スペースを小型化、軽量化することができる。
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態に係り、適応変調方式による送受信を行う無線装置の実施例を示す。
この図５は、適応変調方式のデジタル無線通信に好適であり、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、の各変調を行う各々の変調ユニットと、各変調方式に対応する各々の復調ユニットと、送信ＲＦユニット、受信ＲＦユニット、制御ユニット等の各種ユニットを一体化した無線装置である。
ここで、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの各変調ユニットが同時に変調を行うものではなく、何れか１つが変調動作を行うので、これら各変調ユニットに共有する放熱フィン３０とすることができる。
同様に、各復調ユニットにおいても同時に復調ユニットが復調動作を行うものではなく、何れか１つが復調動作を行いため、共有する放熱フィン３１とすることができる。
また、常時動作している送信ＲＦユニット、受信ＲＦユニット、制御ユニット等に対して共有する放熱フィン３２を設置する。
このように、変調ユニット群と、復調ユニット群と、送受信制御ユニット群の各郡毎に共有する放熱フィンを備えることで、各群毎に効率的な放熱作用を有し、無線装置全体として小型軽量化を図る無線装置とすることができる。
【００２７】
図７は、本発明の実施の形態に係り、適応変調方式による送受信を行う無線装置のブロック図の一例を示す。
この図７は、前述した図５の実施例をブロック図で現しており、送信データを符号化する符号化部、符号化された送信データを適応変調するデータ変調部、変調したデータをＲＦ信号としてアンテナより送信する送信ＲＦ部、より構成される送信部と、アンテナを介して信号を受信する受信ＲＦ部、受信した信号の変調方式に従って復調してデータを取り出すデータ復調部、復調したデータを復号化する復号化部、より構成される受信部があり、送受信される信号は共用器を介してアンテナにて送受信される。
【００２８】
そして、データ復調部により復調した際の信号のＢＥＲ（ビットエラーレート）値などに応じて伝搬路推定部が変調方式の選択を行い、データ変調部に伝搬路推定信号を与えることで、変調方式を適応的に選択する。
データ変調部は、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、の各変調方式を備えており、伝搬路推定信号によって変調方式の切替え選択を行っている。
このように、信号が伝搬する通信路のトラフィック等伝送状態により、変調方式を変えるものであり、送信すべき信号を適応的に選択して送信し、または、受信した信号の変調方式に応じて復調方式を選択して復号することで、適応変調を行う無線装置としている。
このように本発明の実施の形態により、複数の変調方式を適切に選択することのできるデジタル無線装置とすることができ、このデジタル無線装置を無線基地局や無線中継装置に用いたデジタル無線システムに好適に採用することができる。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態に係り、プレストークによる送受信を行う無線装置の実施例を示す。
例えば、タクシーなどのプレストークによる車載無線機の場合、送信部と受信部かの何れか一方が通信状態となる。
これは、運転席に操作部６５、スピーカ６７、マイク６６、データ表示部６８が取り付けられ、これらは制御部６４に接続され、また制御部６４は送信部と受信部よりなる送受信部６０が接続され、データや音声等の信号をアンテナを介して送受信する。
この通信動作は、タクシー配車センタからの音声やデータをアンテナを介して受信部にて受信し、また、前記操作部６５の操作（例えばプレストークスイッチの押下）により、自車の位置データや、マイクを介した音声を送信部とアンテナを介してタクシー配車センタへ送信するものである。
【００３０】
ここで、プレストークによる送受信の場合、送信か受信かの何れか一方が通信状態となる場合に、もう一方は待機状態となることを利用し、放熱フィンを共用することができる。
例えば、送信部６１、受信部６２の最大消費電力が各々１８Ｗであり、待機状態での消費電力が各々４Ｗである場合、送受信部全体での最大での消費電力は、２２Ｗ（＝１８Ｗ＋４Ｗ）であり、共用する放熱フィン６３は、２２Ｗのフィン面積またはフィン体積で良い。
このことは、送信部、受信部の各々に放熱フィンを備える場合には３６Ｗ（１８Ｗ＊２個）分が必要であり、それに比較すると、約２／３（２２Ｗ／３６Ｗ）程度の消費電力に相当する放熱フィンを備えれば良いこととなる。
【００３１】
以上詳述したように本発明によると、複数の無線ユニット部に共有の放熱フィンを使用することで、小型軽量化するため、無線装置全体の小型軽量化に寄与することができる。
そして、複数の無線ユニットの放熱を共有し、小スペース化を特徴とした放熱フィンとすることができる。
また、放熱フィンの材料費そのものが削減されると共に、加工においても幾つもの部品加工を行う必要がなく、共用する単位の加工費となるため、材料加工費用も削減される。
特にデジタル無線通信を行う場合、各無線部、無線ユニットにはより多くの高周波部品等の発熱する部品が使用され、無線通信の動作状態となった場合に消費電力が急峻に増大する傾向があり、そのため、放熱フィンや放熱ファン等の放熱作用を施す必要がより多くなって、本発明がより有効なものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
例えば、ネットワークに接続される２重化のサーバや、無停電電源に用いられる２重化電源など、現用系と予備系より構成される２重系の電気電子機器において、同時に現用系と予備系の全ての電子機器が最大消費電力での動作状態となることはないことを利用して、予め同時に消費される消費電力に応じた放熱フィンの設定とすることで、機器全体の放熱を効率良く行うことのできる２重系の電気電子機器に適用するのに好適である。
【００３３】
すなわち、本発明によれば、放熱フィンを備え、現用系と予備系と電気電子装置において、前記現用系と予備系の何れか一方が本動作である場合の消費電力と、もう一方が待機動作である場合の消費電力との合計消費電力に基づいて、前記放熱フィンのフィン面積若しくはフィン体積の設定とした電気機器や電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態である無線装置を示す第１実施例である。
【図２】本発明の実施の形態である無線装置の第１実施例における消費電力の関係を説明する表である。
【図３】本発明の実施の形態である列車無線装置を示す実施例である。
【図４】本発明の実施の形態である放熱フィンを示す実施例である。
【図５】本発明の実施の形態に係り、適応変調方式による送受信を行う無線装置の実施例を示す。
【図６】本発明の実施の形態に係り、プレストークによる送受信を行う無線装置の実施例を示す。
【図７】本発明の実施の形態に係り、適応変調方式による送受信を行う無線装置のブロック図の一例を示す。
【図８】従来の無線装置の一例を示すものである。
【符号の説明】
【００３５】
１：筐体、２、２’：無線装置、３：放熱フィン、４：放熱ファン、５：電源、６：基板部、１９：放熱フィン（従来）、
３０、３１、３２：放熱フィン、
７、９、１１：送信ユニット、
８、１０、１２：受信ユニット、
１３：通話用送受信部、１４：データ用送受信部、
１５：現用系、１６：予備系、１８：非常系、
６０：送受信部、６１：送信部、６２：受信部、６３：放熱フィン、６４：制御部、６５：操作部、６６：マイク、６７：スピーカ、６８：データ表示部。
【図１】
2005129854.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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